Java泛型中的通配符

Java泛型中用?来表示一个通配符。这通配符到底啥意思?这玩意儿设计来干啥?怎么用?有什么限制?在了解这些之前,我也是一副黑人问号脸。今天我就要扒一扒这泛型中的?

是什么

Oracle官方上的Tutorial给的解释是:Type of unknown. 果然是命名自解释--一个不知道是啥的类型。

怎么用

首先来看看,我们平时见到的这个通配符都是怎么用的:

ArrayList<?> //任意类型的ArrayList
ArrayList<? extends T> //继承自T的任意类型的ArrayList
ArrayList<? super T> //T或者是T的子类的任意类型的ArrayList

为什么java要设计这个东西呢?他其实是为了解决泛型继承规则带来的问题。

我们都知道,IntegerNumber的子类。然鹅,他们的泛型类却并没有继承关系。也就是说ArrayList<Integer>ArrayList<Number>是没有继承关系的。这带来了一个什么问题呢?

public void a(ArrayList<Number> list){
      // manipulate list of type Number
}

像上面的代码这样,我们定义了一个方法a,它的参数是一个ArrayList<Number>

a(new ArrayList<Number>); //ok
a(new ArrayList<Integer>); //error

向a方法传递一个ArrayList<Integer>类型的参数,编译器报错。但是我们确实经常有这样的需求。希望a这样的方法能处理一个更加通用的Number的List。比如这里的Integer的List。泛型中的通配符就是用来解决这种问题的。
我们可以把a方法写成下面这样:

public void a(ArrayList<? extends Number> list){
      // manipulate list of type Number
}
a(new ArrayList<Number>); //ok
a(new ArrayList<Integer>); //ok

这个时候,传入一个ArrayList<Integer>也是可以的了。原因是a方法的参数已经被声明成了一个继承自Number类的任意类型的列表。显然ArrayList<Integer>也是满足条件的。在这里ArrayList<Integer>是ArrayList<? extends Number>的一个子类。

限制

我们都知道Java泛型在使用的时候就已经很多约束了,比如不能创建泛型数组,不能创建实例等等。泛型通配符这东西也是一个尿性,也不是能让你毫无限制随便撸的。

MyClass<? extends Number> a = new MyClass<>();
a.get(0);// ok
a.set(new Integer());// error

我们知道MyClass泛型类中存着Number的某一个子类的类型,但是到底是什么类型,我们就不得而知了。这时候,我们是可以读取MyClass当中的内容的,因为再怎么不知道它到底是什么类型的数据,也知道他至少是一个Object的对象嘛。但是写呢,写就不能那么随意了。不知道MyClass中到底存的是什么类型的数据,如果还支持他的写入,那显然是不安全的。
这么说来,难道,用了泛型通配符,我们就从此不能写入了吗?人家Java的设计者也是考虑到了这一点,所以就有了? super T这种用法。这种用法也不是完全没有限制的。他支持对泛型类写入T或者是T的子类,不支持写入T的父类。至于到底是为什么呢,我在StackOverFlow上看到一篇写得贼好的解释,这里我就不废话解释了,看那个vote数最多的回答就知道了。我是ref,点我
简单说来就是,如果希望支持读用? extends T,希望支持写用? super T。就是StackOverFlow那个高vote数当中说的PECS(Producer Extend, Consumer Super)原则。

推荐阅读更多精彩内容